Pembelajaran abad ke- 21 menuntut siswa untuk memiliki berbagai keterampilan, salah satunya berpikir kritis (critical thinking). Berpikir kritis penting digunakan sebagai proses keterampilan berpikir secara aktif dan rasional dengan tujuan mengambil keputusan. Aspek kegiatan proses pengambilan keputusan yaitu perlu adanya sikap percaya diri (self-confidence). Salah satu model pembelajaran yang relevan dalam permasalahan ini adalah Problem-Based Learning (PBL). Tujuan penelitian ini, yaitu menganalisis pengaruh model pembelajaran Problem-Based Learning (PBL) terhadap keterampilan berpikir kritis dan percaya diri (self-confidence). Jenis penelitian yang digunakan adalah kuasi eksperimen dengan desain nonequivalent control grup design. Sampel penelitian adalah kelas eksperimen dan kontrol yang diambil menggunakan teknik purposive sampling. Instrumen yang digunakan dalam penelitian ini adalah soal pretest- posttest keterampilan berpikir kritis dan angket kemampuan percaya diri (self-confidence), lembar observasi siswa dan guru, wawancara dan dokumentasi. Uji hipotesis menggunakan Anacova. Hasil penelitian menunjukkan bahwa (1) terdapat perbedaan pengaruh penerapan model pembelajaran Problem-Based Learning (PBL) terhadap keterampilan berpikir kritis siswa dengan nilai signifikansi 0.000 < 0.05 (Ha diterima), hal ini menunjukkan bahwa Problem-Based Learning (PBL) berpengaruh terhadap keterampilan berpikir kritis pada siswa, (2) terdapat perbedaan pengaruh penerapan model pembelajaran Problem-Based Learning (PBL) terhadap sikap percaya diri (self-confidence) siswa dengan nilai signifikansi 0.000 < 0.05 (Ha diterima), hal ini menunjukkan bahwa Problem-Based Learning (PBL) berpengaruh terhadap kemampuan percaya diri (self-confidence) pada siswa.